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由跨普朗克审查猜想给出的原初黑洞质量界限

宇宙学与河外天体物理 2020-02-12 v4 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 理论

摘要

最近提出的跨普朗克审查猜想(TCC)对暴胀哈勃尺度施加了强约束,若考虑非瞬时再加热历史,其上限可大幅放宽。在本文中我们将表明,若原初黑洞(PBHs)在辐射主导时期由小尺度上增强的曲率扰动在再进入时形成,则无论再加热历史的细节如何,TCC都将对PBH质量施加下限 MPBH>γ(Hend/109GeV)2MM_\mathrm{PBH}>\gamma(H_\mathrm{end}/10^9\,\mathrm{GeV})^2\,M_\odot,其中 γ\gamma 为坍缩效率因子,HendH_\mathrm{end} 为暴胀结束时的哈勃尺度。特别地,若暴胀哈勃尺度大于10 TeV,则PBHs构成全部冷暗物质的当前开放窗口可被完全排除。对于在早期物质主导时期形成的PBHs,则获得了质量上限。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.07981,
  title  = {Mass bound for primordial black hole from trans-Planckian censorship conjecture},
  author = {Rong-Gen Cai and Shao-Jiang Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.07981},
  year   = {2020}
}

备注

v1, 6 pages, 2 figures; v2, references added; v3, presentation improved, accepted by PRD; v4, to match the published version